資源簡介

(共22張PPT)
單元名稱: 氮氧化物及含氮廢水的處理
　 ——基于價類二維調節氮循環
任務一：含氮廢水的產生途徑
單元學習目標
1.分析氮在自然界中循環示意圖，有序梳理物質關系，尋找NOx產生的途徑。
2.以氮氣為原料，設計氮氣到氨態氮的轉化路徑并進行實驗模擬，總結氨氣的實驗室獲取方法。
3.結合真實工業流程分析，設計處理NOx和含氮廢水的方法，構建工業廢水、廢氣處理的思維模型。
4.通過感受人類活動對氮循環的影響，樹立環境保護意識，能有意識運用所學知識，尋求證據參與酸雨、霧霾防治等社會性議題的討論
尋找氨氮廢水的來源
1
實驗驗證氨氣到NH3·H2O的轉化，觀察實驗現象并準確描述，寫出對應的化學反應方程式。
探究廢水中NH3·H2O的來源
2
NH3+H2O NH3·H2O NH4++OH—
溶液變紅，試管內液面上升
思考：廢水中NH4+除了來源于NH3·H2O電離外，還有哪些產生途徑？
根據氨氣的性質，探究NH4+的來源，寫出氨氣與HCl、HNO3、H2SO4發生的化學反應方程式。
探究廢水中NH4+的來源
3
NH3+HCl= NH4Cl
NH3+HNO3= NH4NO3
NH3+H2SO4= NH4HSO4
功與過的問題
實驗探究銨鹽到NH3的轉化
4
實驗內容 實驗現象 化學反應方程式
聞NH4HCO3固體的味道
加熱氯化銨固體
加熱氯化銨與消石灰的混合物
整理歸納
基于價類二維圖和實驗現象，以小組為單位討論總結銨鹽的性質。
銨鹽的一般性質，用于檢驗溶液中的NH4+。
追根尋源
設計制備氨氣的方法，并分析適用的場景。
1.化工工業
2.農田化肥
3.教育科研
生物固氮
人工固氮
閃電固氮
N2
氨基酸、蛋白質
HNO3
NH3
NO
NO2
蛋白質、尿素
N2
NO3
-
NH3 NH4
+
任務二：設計處理NOx和含氮廢水的方法
設計NOx的處理方法
一
NOx的來源
水平1 水平2 水平3 水平4
能從元素角度分析出無毒物質 能從元素價態角度分析，NOx可以做氧化劑,CO、CH化合物做還原劑 能寫出CO、CH化合物分別與氮氧化物發生的轉化 能夠考慮到氧化也會參與與CO、CH化合物的轉化，參與反應的個數寫的最全
請你分析機動車排放的污染物的成分，設計反應，將其轉化為無毒物質排放，試著寫出凈化器中可能發生的物質變化（無需配平），并說明你的依據
成果自評：評價依據
探究機動車凈化器中污染物的去除方法
1
下圖是三元催化轉換器轉化效率與空燃比的關系。已知：O2的氧化性比NO強，空燃比即空氣與燃油氣體積之比。請解釋選擇空燃比在14.7左右的原因
深度思考
空燃比小于14.7，氧氣不足，CxHy和CO不能被完全氧化，導致其轉化率低
空燃比大于14.7，氧氣過量，還原性氣體CO和CxHy優先與氧氣反應，導致NOx的轉化率降低
拓展視野－汽車尾氣處理新工藝
請你設計煙道廢氣中NO、NO2的去除方法，并說明你的依據，書寫化學反應方程式。
水平1 水平2 水平3 水平4
能從一個角度設計反應的方法 能從兩個角度設計反應的方法 能從三個角度設計反應的方法 三個角度都能設計反應，且能準確書寫方程式
設計煙道廢氣的處理方法
2
成果自評：評價依據
設計氨氮廢水的處理方法
二
某氮肥廠生產的氨氮廢水中的氮元素多以NH4+和NH3·H2O的形式存在。請你設計除去NH4+和NH3·H2O的方法，說說你的依據。
設計氨氮廢水的處理方法
3
NH4+
堿
NaOH
NH3.H2O
性質
NH3
N2
氧化劑
（無害物質)
化合價
物質類別
構建廢氣、廢水處理的思維模型
NH4
+
NH3
N2
NO
NO2
HNO3
o2
H2O
o2
堿或鹽
H2
O2
NH3 H2O
H+
OH-
H2O

OH-/
NO3
-
堿
-3
0
+2
+4
+5
氮元素化合價
單質
氧化物
酸
鹽
氫化物
物質
類別
Cu
概括整合

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